Intel LGA1700 12代、13代酷睿Alder Lake / Raptor Lake CPU PCIe拆分实现方法

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Intel LGA1700 12代、13代酷睿Alder Lake / Raptor Lake CPU PCIe拆分实现方法

2024-07-04 10:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

    写在最前面:以下仅适用于intel平台12代酷睿处理器(12th Gen Core CPU, or Alder Lake)操作,且只能在Z690主板上实现。参考了andyc36大神的文章,在此感谢~

    产生该想法的缘由是:能实现CPU直通PCIe x16通道拆分的均为旗舰级Z690主板,且均为DDR5版本。主板昂贵不说,DDR5带来的内存成本也不菲,再加上DDR5现阶段的提升确实有限,因此本人思考通过自己DIY来实现PCIe拆分 (PCIe bi-furcation)。

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1. 原理

    下文不考虑使用PLX或其他类似功能芯片使PCIe通道能够分时复用,从而拆分成若干通道的方法。

    本文仅针对CPU提供的PCIe x16通道拆分,不涉及为Nvme预留的PCIe x4通道。

    Intel CPU本身是支持PCIe x16通道拆分的,且不同代的CPU支持的可选拆分模式并不相同,比如4-11代普通消费级桌面CPU(不考虑HEDT平台)大多支持x16 =>x8+x8或x8+x4+x4的拆分模式,而最新的Alder Lake也就是12代由于支持(没什么卵用的)PCIe 5.0,只支持x8+x8的拆分模式(如图1)。

图1 第4、8、11、12代i7 CPU的PCIe扩展可配置的模式

    注:图1中11代、12代CPU均有单独为nvme固态硬盘预留的x4通道,其并不是由PCIe x16拆分得到的,敬请留意。

    而图1中所列的PCIe扩展模式的选择是由CPU的特定引脚所控制的,这可以从Intel CPU的datasheet中得到具体配置方法(12代处理器的配置如图2所示)。由于12代酷睿CPU仅能选择x16或x8+x8,同时这两种模式一般不需要配置Reversed,由图可知仅需要更改"cfg[5]"引脚即可。

图2 12代处理器的PCIe x16拆分模式的引脚定义 [1]

    此时,我们仅需要根据CPU引脚的定义图(如图3),找到“cfg[5]”引脚,并将其“置0”即可。由图3可知,cfg[5]恰巧与GND引脚相邻,那我们仅需要将其短接即可。短接方式是借鉴andyc36大神的导电胶带大法(示意图见图4)。

图3 (a) LGA1700 CPU的引脚定义图(注意是CPU的引脚,不是主板插座的~)图太大可新标签页打开或看下面的局部图 [2]图3 (b) LGA1700 CPU引脚定义图(右下角局部)(黄框所圈出的即短接的两个引脚)[2]图4 Intel Core i5 12400 CPU的引脚实物图及短接引脚示意

    至此我们就将CPU的PCIe x16通道配置为x8+x8模式,且无需BIOS设置或主板拆分。

    下面就是购买支持PCIe时钟信号复用的PCIe扩展卡或PCIe转Nvme固态转接卡,将拆分好的两个通道分别引出且同时为每个通道配置好PCIe时钟信号即可。

    淘宝有卖这种转接卡(如图5),我已经入手,预计明天可以测试,请各位老爷静候佳音~

图5 PCIe x16转PCIe x8+x8(时钟复用芯片)

2. 实操

    首先,将CPU拿出,找到cfg[5]引脚,用“双面导电铜胶带”(如图6)短接至GND(即相邻的引脚)。由于第一次尝试,我先用i5 12400做试验,成功后将主力12700k同样操作了一番(图7)。

图6 双面导电铜胶带图7 两个CPU的短接位置是一样的,12700k这颗拍的更清楚些

    我的需求是:1号槽位(x8)插显卡,2号槽位(x8)插PCIe x8转4xm.2 nvme阵列卡(ASM2824 PCIe switch芯片,免拆分),如图8所示。我用延长线将主板上的PCIe x16引出,接上如图5的转接板,再在两个槽位上分别插上显卡及m.2阵列卡(如图8)。

图8 硬件连接实物图

    我的配置如下:

图9 主机配置

    最终成功使用12代酷睿处理器在Bios不支持拆分的Z690主板上实现PCIe x16拆分成x8+x8。效果如图10,1650s显卡几乎无损耗(如图11)。由于测试时使用的CPU不同,请忽略物理分的差异。

图10 系统识别到x8的显卡及x8的m.2阵列卡图11 1650S显卡在x16和x8状态下的3DMARK FSE跑分3. 总结

    实现了普通Z690主板上拆分PCIe x16为x8+x8,仅需要一丢丢双面导电胶带即可,简单方便~。

难点和不足:

1)双面导电铜箔胶带极难操作,由于LGA1700的触点间距比115x/1200要小很多,需要裁剪出极窄的铜箔胶带进行短接。建议使用较为锋利的剪刀以及两把镊子操作;

2)我买的这块PCIe x16 to x8+x8转接卡较为简陋,仅有一个时钟芯片,没有做供电加强滤波等等,因此可能会造成大功率设备工作不正常(本人目前没有遇到);

3)建议使用支持显卡竖插,且有三槽位的扩展槽,这样可以两个槽位插显卡,一个槽位插其他扩展设备。

4)PCIe x16的延长线一定注意质量及插槽方式,我使用的延长线是“公口平直+母座180度反向”的模式,且长度建议大于30cm(根据个人的机箱情况而定)

5)操作有风险,千万不要短接错引脚;也要注意胶带不要过长过宽,从而跨接多个引脚引起短路。

以上

参考链接:

[1] 英特尔® 产品规范 (intel.com) 

https://ark.intel.com/content/www/cn/zh/ark.html

[2] Introduction - 006 - ID:655258 | Core™ Processors (intel.com) 

https://edc.intel.com/content/www/us/en/design/ipla/software-development-platforms/client/platforms/alder-lake-desktop/12th-generation-intel-core-processors-datasheet-volume-1-of-2/006/



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